柯孔林

(浙江工商大學 金融學院,杭州 310018)

發(fā)展低碳經(jīng)濟,對于能源資源相對貧乏、環(huán)境容量有限的浙江而言意義重大,這是加快推進浙江省發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、實現(xiàn)“彎道超越”、“提檔進位”的重要途徑。2013年底閉幕的省委十三屆四次全會提出“以五水共治為突破口打好產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級組合拳”,如何在“高碳”經(jīng)濟中尋找低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的途徑,成了浙江省必須解決的難題。浙江省各地級市的生產(chǎn)率究竟如何？是否存在差異？為什么存在差異？對這些問題進行分析具有重要的理論和實踐意義。目前國內(nèi)外學者更多采用省級數(shù)據(jù)進行研究,采用地級市數(shù)據(jù)進行深入探討的不多,有關浙江省各地級市碳排放績效的研究更為鮮見,另外多數(shù)文獻采用當期和序列Malmquist-Luenberger指數(shù)度量碳排放績效存在不可行解,并且不滿足經(jīng)濟學傳遞性原理。

為此,本文構(gòu)建二氧化碳排放約束下的全域Malmquist-Luenberger生產(chǎn)率指數(shù),對浙江省各地級市隱含碳排放量、排放績效進行測算,尋找適合浙江省的低碳經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型模式和路徑,力圖解決浙江省發(fā)展低碳經(jīng)濟的難題。

一、 文獻綜述

目前,國內(nèi)外學者不斷嘗試將環(huán)境污染納入到生產(chǎn)率測度框架中,方法一般有兩種。

第一種,將環(huán)境污染治理作為一種要素投入,排放減少就必須增加排放治理的資源投入,這類文獻如Ramanathan(2006)[1]、Lu等(2006)[2],最大的困難和挑戰(zhàn)在于如何為環(huán)境污染分配影子價格,原因是難以區(qū)分用于生產(chǎn)和用于污染物減排的資本及其他投入。國內(nèi)方面,陳詩一(2009,2010)[3,4]采用了基于DEA的動態(tài)行為分析模型對我國工業(yè)節(jié)能減排損失和收益進行了預測,將資本、勞動、能耗、CO2排放作為投入,工業(yè)總產(chǎn)值作為產(chǎn)出,來衡量全要素生產(chǎn)率,缺點是將非預期產(chǎn)出作為投入將會導致物質(zhì)平衡體系的沖突。

第二種,基于方向性距離函數(shù),將污染排放看作非預期產(chǎn)出,采用環(huán)境DEA技術(shù),在生產(chǎn)可能性集合中把非預期產(chǎn)出作為弱處置變量,并采用Malmquist-Luenberger指數(shù)對存在環(huán)境污染時的生產(chǎn)率和技術(shù)進步進行測算,這種方法不僅允許在減少污染排放的同時增加預期產(chǎn)出,還繼承了傳統(tǒng)距離函數(shù)方法不需要價格信息的優(yōu)點。Zaim和Taskin(2000)[5]、Zofio和Prieto(2001)[6]、Zhou等(2006)[7]利用不同的DEA模型從宏觀層面上對OECD國家和部分地區(qū)二氧化碳的排放績效進行了評價。Zhou等(2010)[8]用MCPI指數(shù)衡量了世界CO2排放量最高的18個國家的碳排放績效,并對MCPI的可能影響因素進行了研究。國內(nèi)研究(史丹,2006;魏楚和沈滿洪,2007;師博和沈坤榮,2008;唐玲和楊正林,2009;袁曉玲等,2009;李國璋和霍宗杰,2009)[9-14]大多數(shù)是從能源生產(chǎn)率的角度進行探討,從事碳生產(chǎn)率及碳排放績效研究的學者目前還較少。孫傳旺等(2010)[15]提出了碳強度約束下的全要素生產(chǎn)率指數(shù),發(fā)現(xiàn)引導技術(shù)進步的創(chuàng)新省份主要集中在東部地區(qū),西部地區(qū)的平均碳強度最大。王群偉(2010)[16]對我國四大區(qū)域1996—2007年的二氧化碳排放績效及其影響因素進行了分析并進行了收斂性檢驗。上述文獻運用當期DEA方法構(gòu)建ML指數(shù),即僅以當期的觀測值來構(gòu)造生產(chǎn)邊界,在計算混合方向性距離函數(shù)時,如果t+1期的投入產(chǎn)出值在t期的技術(shù)下是不可行的,則線性規(guī)劃無解,為此,周五七和聶鳴(2012)[17]將非期望產(chǎn)出二氧化碳納入生產(chǎn)率分析框架,基于序列DEA的方向性距離函數(shù)及Malmquist-Luenberger指數(shù)測度了1998—2009年我國四大區(qū)域碳排放效率的動態(tài)變化及其收斂性。查建平等(2013)[18]通過利用序列DEA與方向性距離函數(shù)構(gòu)造了碳排放績效動態(tài)指數(shù)TCP,測算了2003—2010年中國30個省市地區(qū)的工業(yè)碳排放績效。

對國內(nèi)外文獻的梳理發(fā)現(xiàn),相關研究尚存在以下疏漏和不足:(1) 大多數(shù)文獻采用傳統(tǒng)Malmquist-Luenberger指數(shù)度量碳排放績效時存在不可行解,這影響了績效測度的準確性,少數(shù)文獻運用窗式DEA或序列DEA方法構(gòu)建ML指數(shù),雖然可以減少不可行解數(shù)量,但生產(chǎn)率指數(shù)及其分解不滿足傳遞性原理。(2) 關于浙江省各地級市碳排放績效的研究極為鮮見。針對現(xiàn)有研究不足,本文擬進行以下改進和創(chuàng)新:將全域Malmquist指數(shù)與方向性技術(shù)距離函數(shù)相結(jié)合,構(gòu)建全域Malmquist-Luenberger指數(shù)測度2005—2012年浙江省各地級市在碳排放約束下的生產(chǎn)率增長及其分解,該指數(shù)能夠有效克服Zhou等(2010)提出的碳排放績效測算指數(shù)的不可行解問題,并且滿足傳遞性原理。

二、 方法及樣本數(shù)據(jù)

全域Malmquist-Luenberger指數(shù)計算的基本思路為:首先通過DEA技術(shù)構(gòu)造出某經(jīng)濟體的當期和全域生產(chǎn)可能性邊界,再利用方向性距離函數(shù)計算出經(jīng)濟體中每個生產(chǎn)決策單元與生產(chǎn)可能性邊界的距離,最后基于方向性距離函數(shù)計算出全域Malmquist-Luenberger指數(shù)。

(一) 全域生產(chǎn)可能性邊界

(1)

全域ML指數(shù)方法用全域生產(chǎn)可能性邊界替換當期生產(chǎn)可能性邊界,是對傳統(tǒng)ML指數(shù)方法的改進。全域生產(chǎn)可能性邊界表示為PG(x)=P1(x1)∪P2(x2)∪…∪PT(xT),其生產(chǎn)可能性邊界包含了所有時期的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù),保持了生產(chǎn)的連續(xù)性,規(guī)避了虛假的技術(shù)退步效應,估算結(jié)果更加真實穩(wěn)健。用數(shù)據(jù)包絡分析法(DEA)表示為:

(2)

(二) 全域方向性距離函數(shù)

各地級市發(fā)展的目標是保持經(jīng)濟增長的同時減少二氧化碳排放,即期望產(chǎn)出增加的同時減少非期望產(chǎn)出。為了將這一生產(chǎn)過程模型化,我們利用基于投入產(chǎn)出導向的方向性距離函數(shù)來進行研究,表達式為:

(3)

其中,g=(gx,gy,gb)表示一個方向向量,取決于對經(jīng)濟增長與污染的傾向性,本文采用Chung等(1997)的方法,設向量g=(-x,y,-b),表示期望產(chǎn)出y成比例地擴大,非期望產(chǎn)出b和投入x成比例地收縮,方向性距離函數(shù)的值越小表明生產(chǎn)越接近生產(chǎn)可能性邊界,生產(chǎn)效率越高,等于0表明生產(chǎn)決策單元已處于生產(chǎn)可能性邊界之上,生產(chǎn)是完全有效率的。

(4)

(5)

(三)全域Malmquist-Luenberger碳排放績效指數(shù)構(gòu)建

基于上述全域生產(chǎn)可能性邊界和全域方向性距離函數(shù),本文構(gòu)建投入產(chǎn)出導向的全域Malmquist-Luenberger碳排放績效指數(shù)為:

(6)

(7)

(8)

(9)

(四) 投入產(chǎn)出變量及樣本數(shù)據(jù)選取

準確測度碳排放績效的關鍵是合理定義、選取投入產(chǎn)出變量,本文假定各地級市經(jīng)濟活動可以概念化為兩種要素投入(資本存量和勞動力)、一種期望產(chǎn)出(工業(yè)總產(chǎn)值)、一種非期望產(chǎn)出(二氧化碳)。

投入指標:(1) 資本存量。按照國內(nèi)外文獻普遍采用的方法,本文使用永續(xù)盤存法估算資本存量,其計算公式是:Kt=It+(1-?t)Kt-1。其中Kt表示該地級市第t年的資本存量,It表示該地級市第t年的全社會固定資產(chǎn)凈投資,Kt-1表示該地級市第t-1年的資本存量,?t則是指第t年的折舊率,借鑒張軍等(2004)[19]做法,采用5%作為折舊率,以固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)對不同年份的投資進行價格平減,估算出2005年不變價格換算的資本存量數(shù)據(jù);(2) 勞動力。借鑒李小平和朱鐘棣(2004)[20]的研究方法,使用從業(yè)人員總數(shù)代替勞動投入。

產(chǎn)出指標:(1) 工業(yè)總產(chǎn)值。為了剔除不同時期價格波動的影響,我們利用工業(yè)品出廠價格指數(shù)構(gòu)造價格平減指數(shù),用以縮減各地級市工業(yè)總產(chǎn)值,得到2005年可比價工業(yè)總產(chǎn)值;(2) 二氧化碳排放量。由于中國官方統(tǒng)計機構(gòu)沒有公布二氧化碳排放數(shù)據(jù),本文利用2006年聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)《IPCC國家溫室氣體清單指南》提供的碳排放量估算參考方法,將碳排放量表示為能源消耗量與其相對應的碳排放系數(shù)的乘積,具體公式如下:

(10)

(11)

其中,βi表示第i種能源的碳排放系數(shù);E表示能源的消耗量;NCV表示《中國能源統(tǒng)計年鑒》提供的各種能源平均低位發(fā)熱量;CEF為《IPCC國家溫室氣體清單指南》提供的單位熱值碳排放因子;COF是碳氧化率(缺省值設為1);44和12分別為CO2和C的分子量。

本文選取浙江省11個地級市作為樣本,包括杭州市、寧波市、紹興市、溫州市、臺州市、麗水市、金華市、嘉興市、湖州市、衢州市、舟山市?？紤]到各地級市統(tǒng)計口徑的不一致性以及數(shù)據(jù)的可得性,將考察的樣本期設定為2005—2012年,數(shù)據(jù)來源于《浙江統(tǒng)計年鑒》、各地級市統(tǒng)計年鑒。整個樣本的投入產(chǎn)出變量描述性統(tǒng)計見表1。

表1 2005—2012年各投入產(chǎn)出變量描述性統(tǒng)計

三、 測算結(jié)果及分析

(一) 各地級市碳排放技術(shù)無效率值比較分析

根據(jù)當期方向性距離函數(shù),本文運用lindo軟件對碳排放約束下浙江省各地級市相對于環(huán)境前沿生產(chǎn)者的距離進行測度,結(jié)果見表2。由表2可發(fā)現(xiàn),衢州市和麗水市的效率最好,有八年處于生產(chǎn)前沿面上,其次是杭州市、寧波市、臺州市和舟山市,至少有六年處于生產(chǎn)前沿面上,嘉興市的效率最低,八年平均無效率值為0.2382,金華市的效率也較低,八年平均無效率值為0.1210。

表2 各地級市碳排放技術(shù)無效率值及處于生產(chǎn)前沿面年數(shù)比較

(二) 各地級市碳排放績效及其分解的動態(tài)變化

以當期和全域方向性距離函數(shù)為基礎,本文計算出全域Malmqusit-Luenberger指數(shù),并進一步將生產(chǎn)率指數(shù)分解為效率變化指數(shù)和技術(shù)進步指數(shù),結(jié)果見表3。

表3 2005—2012年各地級市碳排放績效的變化趨勢

從計算結(jié)果可以看出,2005—2012年期間,全域Malmquist-Luenberger生產(chǎn)率指數(shù)的平均值為1.0216,表明浙江省各地級市的碳排放績效平均增長率為2.16%,這與孫傳旺、劉希穎和林靜(2010)、周五七和聶鳴(2012)、吳英姿和聞岳春(2013)的結(jié)論較為一致,但我們測算出來的碳排放績效低于他們估算的結(jié)果。從平均意義上來看,浙江省各地市碳排放績效增長由0.01%的效率變化和2.15%的技術(shù)進步推動,說明前沿技術(shù)進步而非技術(shù)效率是推動浙江省各地級市碳排放績效顯著提高的主要動力,浙江省經(jīng)濟增長方式逐步由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,技術(shù)效率提高是浙江省經(jīng)濟增長的瓶頸。從變化趨勢看,除2008—2009年外,2005年以來,隨著浙江省“十一五”“十二五”期間對環(huán)境污染進行更嚴格的管制,浙江省各地級市碳排放績效處于上升趨勢。

就我們目前所掌握的資料來看,大多數(shù)相關研究對于計算結(jié)果的形成成因未作深入的剖析,針對這一情況,本文對各地級市碳排放績效變動的內(nèi)在因素進行詳細分析。

(1) 從技術(shù)效率變化來看,2005—2006、2008—2009、2011—2012年間浙江省技術(shù)效率指數(shù)平均值低于1,這已經(jīng)嚴重阻礙了浙江省碳排放績效的增長,原因在于某些年份湖州市、嘉興市、紹興市、溫州市、金華市的技術(shù)效率下降明顯。表明浙江省經(jīng)濟發(fā)展中長期積累的素質(zhì)性、體制性矛盾還沒有得到根本解決,過多依賴低端產(chǎn)業(yè)、過多依賴低成本勞動力、過多依賴資源環(huán)境消耗的增長方式?jīng)]有根本轉(zhuǎn)變,產(chǎn)業(yè)層次低、要素制約加劇等問題依然突出,因此,綜合考慮經(jīng)濟發(fā)展階段和資源稟賦,切實抓好龍頭企業(yè)培育,加快形成以品牌、質(zhì)量、服務為核心的競爭新優(yōu)勢對浙江省來說顯得尤為重要。

(2) 從技術(shù)變化來看,除2008—2009年外,技術(shù)進步的作用較為明顯?？赡艿脑蚴?自2005年起,浙江省大力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,加強能源消費總量和能耗強度雙控管理,制定節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品推廣導向目錄,完善科技創(chuàng)新評價標準、激勵機制和成果轉(zhuǎn)化機制,制定出“騰籠換鳥”促轉(zhuǎn)型的一攬子計劃,支持企業(yè)加強關鍵技術(shù)、共性技術(shù)的攻關,推廣應用集成制造、虛擬制造、清潔生產(chǎn)等先進制造模式,積極引進和支持產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度強、能耗低、附加值高的重大工業(yè)項目,表現(xiàn)為以新技術(shù)和新產(chǎn)品的發(fā)明創(chuàng)造與應用為主的“硬”技術(shù)進步對碳排放績效提升的貢獻不斷加大。

2008—2009年期間,整體技術(shù)出現(xiàn)了退步,技術(shù)變化體現(xiàn)為生產(chǎn)可能性邊界的移動,對于制造企業(yè)來說,技術(shù)水平內(nèi)含于所使用生產(chǎn)設備中,因此生產(chǎn)前沿面的移動基本上取決于設備的更新或技術(shù)改造。通常,物質(zhì)技術(shù)水平會隨著時間的推移而不斷進步,因此,對于技術(shù)變化應該產(chǎn)生正向的促進作用。然而,實證的結(jié)果恰恰顯示2008—2009年技術(shù)變化呈倒退趨勢,這說明其背后的主要原因可能來自于宏觀經(jīng)濟形勢、政府部門出臺的各種調(diào)控政策等方面的影響,存在以下影響機制:政策措施→投入、產(chǎn)出指標比率的整體變動→生產(chǎn)前沿面移動→技術(shù)變化指數(shù)變動:

2008—2009年期間,從投入方面看,為克服金融危機帶來的種種不利影響,浙江省堅決貫徹實施中央擴大內(nèi)需項目投資,及時推出政府主導項目投資計劃,在國有投資的主導與帶動下,全省投資穩(wěn)中加快。2009年,全省全社會投資比上年增長15.2%,創(chuàng)近5年來的最好水平,增幅比上年提高4.5個百分點;從產(chǎn)出方面看,國際金融危機造成浙江省外貿(mào)進出口持續(xù)下滑,給浙江省外貿(mào)發(fā)展帶來全方位的沖擊,由于浙江省小企業(yè)比重大,資源要素制約嚴重,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型難度較大,經(jīng)濟處于下行趨勢,而污染物排放有所增長。上述兩方面的共同作用導致浙江省投入增長幅度超過“好”產(chǎn)出增長幅度,并且“壞”產(chǎn)出不斷增長,引起生產(chǎn)前沿面位置的整體變動,使之發(fā)生倒退性的位移,最終表現(xiàn)為技術(shù)變化指數(shù)小于1。

(三) 各地級市碳排放績效及其分解的區(qū)域差異

各地級市碳排放績效及其分解值見表4,分地區(qū)來看,碳排放績效增長的區(qū)域差異顯著,年均增長率在2%以上的地級市有:衢州市(3.78%)、麗水市(3.39%)、湖州市(2.99%)、紹興市(2.94%)、嘉興市(2.53%)、舟山市(2.12%),臺州市在2005—2012年取得了一定的技術(shù)進步,但是技術(shù)效率有所退化,而且技術(shù)效率退化的幅度大于技術(shù)進步的改善,最終表現(xiàn)為碳排放績效負增長。進一步地,我們發(fā)現(xiàn)杭州市、溫州市、金華市技術(shù)效率有所退化,但技術(shù)進步提升幅度大大高于技術(shù)效率退化,總體上表現(xiàn)為生產(chǎn)率正增長。其余地級市的技術(shù)效率指數(shù)為正,但碳排放績效增長主要由新技術(shù)應用帶來的技術(shù)進步推動。

表4 2005—2012年浙江各地市碳排放績效及其分解表

(續(xù)表)

根據(jù)各地級市的具體情況可以歸納為:

杭州市、寧波市的GML指數(shù)波動幅度較大,技術(shù)進步增長率較高,拉動了碳排放績效正增長。可能的原因是:杭州市、寧波市以低碳發(fā)展模式為倒逼機制,加快推動國家服務業(yè)綜合改革試點,環(huán)境污染小的第三產(chǎn)業(yè)相對發(fā)達,同時兩個城市圍繞共性關鍵技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈整合、協(xié)同創(chuàng)新和重大技改,形成以汽車、新能源、新材料、涉海先進裝備制造等為主導的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),這極大推動了生產(chǎn)前沿面向外拓展。

紹興市的碳排放績效在2008—2009年間出現(xiàn)最大降幅6.17%,其余年份都保持2%以上的幅度增長,技術(shù)效率提升和技術(shù)進步共同推動了碳排放績效的增長。臺州市、溫州市碳排放績效波動幅度最大,兩個城市在2008—2009年碳排放績效最低,主要受到技術(shù)變化影響,很大程度上可以歸咎于這兩個外貿(mào)依賴型城市受國際金融危機沖擊,外部需求和工業(yè)性投資嚴重不足,并且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源要素等制約發(fā)展的深層次矛盾沒有根本解決。

衢州市、麗水市的碳排放績效在2005—2011年間年均增長3%以上,其中技術(shù)效率指數(shù)年均零增長,表明兩個地級市管理效率和制度創(chuàng)新有待提高。舟山市2008—2009年的碳排放績效不降反升,可能的原因是,2008—2009年舟山努力克服各種困難和矛盾,發(fā)展海洋新興產(chǎn)業(yè),受國際金融危機沖擊的影響不大,兩年的GDP增長率都達到11%以上。

湖州市、嘉興市的碳排放績效除了2008—2009年為負,金華市的碳排放績效除了2005—2006年、2008—2009年為負,其余年份基本上保持增長:湖州市(2.99%)、嘉興市(2.53%)、金華市(1.82%),這些地級市的年均技術(shù)進步指數(shù)增長較快:湖州市為2.79%,嘉興市為1.80%,金華市為2.03%;但年均技術(shù)效率指數(shù)比較低,湖州市僅增長0.18%,金華市技術(shù)效率出現(xiàn)了退化,上述結(jié)果表明這些地級市低碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略必須以節(jié)能為主,節(jié)能技術(shù)和低碳技術(shù)的發(fā)展有助于二氧化碳減排,同時改善技術(shù)效率也是主要努力方向。

四、 結(jié)論及政策建議

本文引入全域生產(chǎn)可能性集合,構(gòu)建全域ML指數(shù)測度2005—2012年浙江省各地市在碳排放約束下的生產(chǎn)率增長及其分解。研究發(fā)現(xiàn):

(1) 2005—2012年期間,浙江省各地級市的碳排放績效平均每年增長率為2.16%,碳排放績效的增長主要來源于技術(shù)進步的推動,技術(shù)效率年均增長率為0.01%。碳排放績效增長的區(qū)域差異顯著,增長最快的四個地級市為衢州市、麗水市、湖州市、紹興市,而臺州市由于技術(shù)效率退化導致碳排放績效負增長。

(2) 從技術(shù)效率變化來看,2005—2006、2008—2009、2011—2012年間浙江省技術(shù)效率指數(shù)平均值低于1,這已經(jīng)嚴重阻礙了浙江省碳排放績效的增長,加快形成以品牌創(chuàng)新、服務創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新為核心優(yōu)勢對浙江省來說顯得尤為重要。2008—2009年期間,整體技術(shù)出現(xiàn)了退步,答案可能來自于受宏觀經(jīng)濟形勢影響,中央擴大固定資產(chǎn)投資和外貿(mào)進出口下滑導致前沿面位置的整體變動,使之發(fā)生倒退性的位移。

基于以上結(jié)論,我們認為在以后的政策制定和實施中應注意:(1) 政府應深化科技體制改革,加大創(chuàng)新投入,建設創(chuàng)新平臺,實施重點企業(yè)研究院、重大技術(shù)攻關、重點創(chuàng)新團隊“三位一體”自主創(chuàng)新推進工程,鼓勵和支持企業(yè)進行節(jié)能減排的技術(shù)改造,采用節(jié)能環(huán)保新設備、新工藝、新技術(shù),鼓勵和引導金融機構(gòu)加大對低碳經(jīng)濟、環(huán)境保護及節(jié)能減排技術(shù)改造項目的信貸支持,使浙江經(jīng)濟真正走上可持續(xù)發(fā)展的道路。(2) 加快培育經(jīng)營管理人才,改革項目管理體制,改革資源要素市場化配置,聯(lián)動推進服務強省和品牌強省戰(zhàn)略,以促進技術(shù)效率的不斷改善。

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